1、学业水平考试达标检测（一）(本试卷满分：100分)一、选择题(本大题共20小题，第110小题每题2分，第1120小题每题3分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2021浙江1月学考)如图所示是小球平抛运动的频闪照片，频闪时间间隔相等。若不计空气阻力，当小球在不同位置时，下列说法正确的是()A加速度相同 B速度大小相等C速度方向相同 D速度竖直分量大小相等解析：选A小球做平抛运动，在不同的位置，加速度为重力加速度，是相同的，选项A正确；在不同位置，水平速度vxv0相同，竖直速度vygt不同，合速度v不同，速度方向与水平方向间的夹角正切值tan 也不同，故速度方向
2、不同，选项A正确，选项B、C、D错误。2体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下。已知篮球的质量为600 g，教室到一楼地面的高度为10 m，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于()A10 J B60 JC100 J D6 000 J解析：选B小聪对篮球所做的功最接近于Wmgh0.61010 J60 J，选项B正确。3.如图所示的陀螺，是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能是下图中的()解析：选D做曲线运动的墨水，所受陀螺的束缚力消失后，水平面内(俯视)应沿轨迹的切线飞出，A、B错误，又
3、因陀螺顺时针匀速转动，故C错误，D正确。4下面列举的情况中所做的功不为零的是()A举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s，运动员对杠铃做的功B木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D自由落体运动中，重力对物体做的功解析：选D举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零，故A、B、C错误。自由落体运动中，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下
4、，故重力对物体做了功，D选项正确。5.如图所示，在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内，航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时()A不受地球引力B处于平衡状态，加速度为零C处于失重状态，加速度约为gD底板的支持力与地球引力平衡解析：选C在太空站中，人所受万有引力提供绕地球做圆周运动的向心力，根据万有引力提供向心力Gma，由于空间站在近地轨道上，所以rR，因此人的向心加速度ag，所以选项C正确。6.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角60，A、B两点高度差h1 m，忽略空气阻力，重力加速度g10 m/s2
5、，则球刚要落到球拍上时速度大小为()A2 m/s B2 m/sC4 m/s D. m/s解析：选C根据hgt2得t s，竖直分速度vygt2 m/s，刚要落到球拍上时速度大小v4 m/s，C正确，A、B、D错误。7地球半径为R0，在距球心r0处(r0R0)有一同步卫星(周期为24 h)。另有一半径为2R0的星球A，在距球心3r0处也有一同步卫星，它的周期是48 h，那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为()A932 B38C2732 D2716解析：选C万有引力提供向心力，有m2r，天体的质量M，体积VR3，密度，因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径之比为13，地球和星球A的半径
6、之比为12，两同步卫星的周期之比为12，所以星球A的平均密度与地球的平均密度之比为，故C正确，A、B、D错误。8“嫦娥一号”返回舱返回时，在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速降落过程中，它的()A动能减小，势能减小，机械能减小B动能不变，势能增大，机械能增大C动能减小，势能不变，机械能增大D动能增大，势能减小，机械能不变解析：选A“嫦娥一号”返回舱在减速下降过程中，质量不变，速度变小，根据Ekmv2知动能变小；同时位置变低，势能Ep mgh变小；机械能E机EkEp，是动能与势能的总和，动能、势能均变小，机械能也变小，故A项正确。9.甲、乙两小球位于同一竖直直线上
7、的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两小球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A同时抛出，且v1v2C甲早抛出，且v1v2D甲早抛出，且v1t2，则需要v1L，则物块的初速度v0为()A. B.C. D.解析：选B物块在完全滑上台面前，摩擦力随滑上的距离的增大从0均匀增大，最大值为mg，由动能定理有0mv02，故有v0，B正确。11.为了安全，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，M、N为水平面上的两点，O点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为h。一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点。则()A由于M、N在同一水平面上，
8、则卡车在整个运动过程中重力始终不做功B卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功解析：选D由M到O的过程中，卡车向高处运动，重力势能增大，重力做负功，由O到N的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确。12升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为()Amgh BmghmahCmah Dmghmah解析：选A物体随升降机上升了h，物体克服重力做的功Wmgh，故物体的重力势能增加了mgh。13(2021浙江7月学考)2021年2月2
9、4日，“天问一号”探测器进入火星停泊轨道，并于5月15日成功着陆于火星乌托邦平原。若火星半径为R、质量为M，引力常量为G，着陆前质量为m的“天问一号”距火星表面高度为h，则此时火星对“天问一号”的万有引力大小为()AG BGCG DG解析：选A根据万有引力的公式，火星对“天问一号”的万有引力大小为FG，选项A正确。14某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要的时间为(g地取10 m/s2)()A1 s B. sC. sD. s解析：选C由万有引力定律有Gmg，可得g地，g星，故g星36g地360 m/
10、s2，故在星球表面上，t s，C正确。15.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直位置的过程中，飞行员重力的瞬时功率的变化情况是()A一直增大 B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大解析：选C飞行员刚开始向下摆时，因为其速度为零，故起始时刻的瞬时功率为0，当飞行员下摆到最低点时，因重力与速度的方向垂直，此时的瞬时功率也为0，摆动中的其他位置瞬时功率不为0，故选C。16.某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动。每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学
11、设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1，x2，x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()Ax2x1x3x2 Bx2x1x3x2Cx2x1x3x2 D无法判断解析：选C因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以x2x1x3x2，故C正确。17开普勒22b是2011年12月人类发现的第一颗位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星，它的直径约为地球的2.4倍，距离地球约600光年。如果开普勒22b的密度与地球的相当，那么
12、，开普勒22b的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的()A2.42倍 B2.4倍C. 倍 D. 倍解析：选B第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度， 由Gm，可得v ，又MR3，则v R；因R开2.4R地，则v开2.4v地，选项B正确。18.如图所示为一水平的转台，半径为R，一质量为m的滑块放在转台的边缘，已知滑块与转台间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若转台的转速由零逐渐增大，当滑块在转台上刚好发生相对滑动时，转台对滑块所做的功为()A.mgR B2mgRC2mgR D0解析：选A滑块即将开始滑动时，最大静摩擦力(等于滑动摩擦力)提供向心力，有mg，根据动能定理有Wfm
13、v2，解得WfmgR，A正确。19.如图所示的a、b、c三颗地球卫星，其轨道半径关系为rarbrc，下列说法正确的是()A卫星a、b的质量一定相等B它们的周期关系为TaTbTcC卫星a、b的质量一定大于卫星c的质量D它们的速度关系为vavbvc解析：选D根据Gm得v ，则三颗卫星的速度关系为vavbvc，D正确；根据题给的条件无法比较卫星a、b、c的质量的大小，A、C错误；根据Gmr得T ，则TaTbTc，B错误。202018年12月8日，我国成功发射绕月球运行的探月卫星“嫦娥四号”，设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇
14、宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月球运行的最大速率约为()A0.4 km/s B1.8 km/sC11 km/s D36 km/s解析：选B卫星所需的向心力由万有引力提供，Gm，得v ，又由、，故月球和地球上第一宇宙速度之比，故v月7.9 km/s1.8 km/s，因此B正确。二、非选择题(本大题共5小题，共50分)21.(6分)某同学用如图所示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。(1)他观察到的现象是：小球A、B_(选填“同时”或“不同时”)落地。(2)让A、B两球恢复初始状态，用较大的力敲击弹
15、性金属片，A球在空中运动的时间将_(选填“变长”“不变”或“变短”)。(3)上述现象说明：平抛运动的时间与_大小无关，平抛运动的竖直分运动是_运动。解析：(1)小锤轻击弹性金属片时，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地。(2)用较大的力敲击弹性金属片，则A球被抛出的初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变。(3)实验现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。答案：(1)同时(2)不变(3)初速度自由落体22(8分)(1)利用甲图所示的装置可以验证机械能守恒定律。实验中让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点
16、计时器在纸带上打出一系列清晰的点，要验证机械能是否守恒，需要比较的是_。(2)乙图是某次实验得到的一条纸带，O点是重锤开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选出的三个计数点。通过测量得到O、A两点间的距离为h1，O、B两点间距离为h2，O、C两点间距离为h3。已知重锤的质量为m，两个相邻点的时间间隔为T，重力加速度为g。从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中，重锤动能的增加量为_。解析：(1)若机械能守恒，则有：mghmv2，变形得：ghv2，所以，要验证机械能是否守恒，需要比较的是ghv2； (2)打点计时器打B点的速度vB，重锤从静止下落，所以从重锤开始下落到打点计时器打B点的过
17、程中，重锤动能的增加量为EkmvB2m2。答案：(1)ghv2(2)m223(10分)某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间t0.2 s内，其速度方向与水平方向的夹角由45变为53。取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小；(2)物体被抛出时离地的高度h。解析：(1)设物体从被抛出到其速度方向与竖直方向的夹角为时，物体运动的时间为t，有：tan ，tan ，解得，v06 m/s。(2)物体被抛出时离地的高度为：hg(tt)2，其中由(1)可得：t0.6 s 解得：h3.2 m。答案：(1) 6 m/s (2)3.2 m24.(12分)已
18、知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。求：(1)火星的质量；(2)火星的第一宇宙速度；(3)人造卫星的运行周期。解析：(1)在火星表面，由万有引力等于重力得：mg，得火星的质量 M。(2)火星的第一宇宙速度即为近火卫星的运行速度，根据mgm得v。(3)人造卫星绕火星做匀速圆周运动，由万有引力充当人造卫星绕火星运行的向心力：m2(2R)，联立得T。答案：(1)(2)(3)25(14分)如图所示，倾斜轨道在B点有一小圆弧与圆轨道相接，一质量为 m0.1 kg的物体，从倾斜轨道A处由静止开始下
19、滑，经过B点后到达圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与物体重力相等。已知倾斜部分有摩擦，圆轨道是光滑的，A点的高度H2 m，圆轨道半径R0.4 m，g取10 m/s2，则：(1)求出物体到达C点时的速度大小；(2)求出物体到B点时的速度大小(不能用运动学公式求解)；(3)求物体从A到B的过程中克服阻力所做的功。解析：(1)物体在C点的受力分析如图所示：在C点由圆周运动的知识可得：mgmgm解得：vC m/s2 m/s。(2)物体由B到C的过程，由动能定理可得：mg2RmvC2mvB2，解得：vB2 m/s。(3)从A到B的过程，由动能定理可得：mgHWfmvB2，解得：Wf0.8 J。答案：(1)2 m/s(2)2 m/s(3)0.8 J